化工原理實(shí)驗指導心得

化工原理課程是制藥工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生必修的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎課，它在數學(xué)、物理、化學(xué)等基礎課與專(zhuān)業(yè)課之間起著(zhù)承前啟后的作用，是自然科學(xué)領(lǐng)域的基礎課向工程科學(xué)的專(zhuān)業(yè)課過(guò)渡的入門(mén)課程。工程科學(xué)是綜合運用基礎科學(xué)、技術(shù)科學(xué)、經(jīng)濟科學(xué)、管理科學(xué)等自然科學(xué)和社會(huì )科學(xué)的理論研究成果，直接研究和參與解決生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題，是接近生產(chǎn)實(shí)踐的科學(xué)門(mén)類(lèi)。因而在化工原理課程的教學(xué)過(guò)程中如何培養學(xué)生實(shí)踐性思維和能力是教好這門(mén)課程的關(guān)鍵，化工原理實(shí)驗是完成這一教學(xué)目的的重要組成。
化工原理實(shí)驗課程是制藥工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課程體系中專(zhuān)業(yè)基礎實(shí)驗平臺中的重要模塊，是學(xué)生在完成了化工基本單元操作理論知識學(xué)習后重要的實(shí)踐環(huán)節。通過(guò)該實(shí)驗教學(xué)，可以鞏固加深學(xué)生對課堂教學(xué)內容的理解，強化學(xué)生的動(dòng)手能力，提高學(xué)生認識生產(chǎn)實(shí)踐的能力。實(shí)驗課程一般應包括四個(gè)重要環(huán)節：實(shí)驗預習、實(shí)驗操作、實(shí)驗數據的處理、實(shí)驗報告撰寫(xiě)。高質(zhì)量地完成化工原理實(shí)驗課程的教學(xué)要求教師必須抓好這四個(gè)環(huán)節。作者結合自己實(shí)驗教學(xué)的經(jīng)驗和體會(huì )，就從這四個(gè)方面談?wù)勅绾沃笇Ш脤W(xué)生的化工原理實(shí)驗。
1、有效預習，理清實(shí)驗過(guò)程條理
化工原理實(shí)驗應要求學(xué)生必須提前預習實(shí)驗，寫(xiě)預習報告。學(xué)生只有經(jīng)過(guò)認真的課前預習，才能了解實(shí)驗的目的要求，理解實(shí)驗原理，清楚實(shí)驗操作步驟，并且根據需要記錄的數據設計好實(shí)驗的記錄格式，這樣進(jìn)入實(shí)驗室才能有條不紊地進(jìn)行實(shí)驗操作。這里特別強調的是要讓學(xué)生做到有效預習。很多學(xué)生在完成大多課程的預習報告時(shí)都是把實(shí)驗講義抄一抄，看似寫(xiě)了很多頁(yè)，但是根本沒(méi)有在頭腦里加工梳理，做實(shí)驗時(shí)還是手忙腳亂，照著(zhù)講義看一步做一步?；ぴ韺?shí)驗要求學(xué)生千萬(wàn)不能這樣做！因為它不是單獨的例如試管等實(shí)驗具有相對獨立性，有些錯了可以重復。
化工原理實(shí)驗都是一整套工藝流程走下來(lái)，如果一個(gè)環(huán)節不熟悉，那么直接導致終沒(méi)有產(chǎn)品或得不到期望的數據，嚴重的甚至會(huì )出安全事故。因此在預習環(huán)節一定要嚴格要求學(xué)生認真完成每份預習報告，預習后頭腦中必須在三個(gè)方面有清晰的認識：（1）該實(shí)驗涉及哪個(gè)單元操作的理論知識？這個(gè)知識板塊的重點(diǎn)、難點(diǎn)是什么？（2）實(shí)驗設備的工藝流程是否了解，能否口頭熟練介紹？（3）實(shí)驗要采集哪些數據？采集的方法是什么？只有讓學(xué)生在意識層面理清實(shí)驗過(guò)程的所有條理，才是有效的實(shí)驗預習。教師在這個(gè)過(guò)程中要對學(xué)生激發(fā)興趣、誘導思維并通過(guò)抽查提問(wèn)來(lái)檢驗學(xué)生預習效果。
2、規范操作，如實(shí)記錄實(shí)驗數據
學(xué)習必須要有紀律，所謂“不以規矩，不能成方圓”，在化工原理實(shí)驗帶教過(guò)程中一定要強調和監督學(xué)生規范操作。盡管實(shí)驗課是重在培養學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐能力，但任何能力的培養，安全永遠要放在一位。規范操作是安全做好實(shí)驗的保障。首先，在學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗室后要有嚴明的實(shí)驗紀律。如進(jìn)入實(shí)驗室必須穿白大褂，不許穿拖鞋，自帶飲用水和書(shū)包等必須放在位置；實(shí)驗過(guò)程中嚴禁大聲喧嘩、嬉戲打鬧；一些有毒試劑或有危害氣體產(chǎn)生的實(shí)驗學(xué)生必須按要求操作；實(shí)驗中要節約藥品、水、電；要保持實(shí)驗臺面的清潔、整齊等。這些紀律必須要求學(xué)生嚴格遵守，使實(shí)驗課的進(jìn)行有一個(gè)良好的開(kāi)端。其次，帶教老師要向學(xué)生詳細地介紹實(shí)驗的工藝流程，特別是一些儀表和管道閥門(mén)的開(kāi)度調節及開(kāi)關(guān)順序，讓學(xué)生在預習報告認識的基礎上有一個(gè)現場(chǎng)直觀(guān)的認識。帶教老師在講解過(guò)程中要適當留空白時(shí)間，讓學(xué)生根據自己的理解在預習報告上進(jìn)行適當標識，形成他們自己清晰的條理。這一點(diǎn)是教師教學(xué)中要注意的地方，工藝流程、注意事項不是講了學(xué)生就能立即消化，必須經(jīng)過(guò)他們意識層面的自我加工才能記牢。后，學(xué)生操作時(shí)老師一定要跟進(jìn)指導，確保其操作的規范性。
規范的操作是實(shí)驗順利進(jìn)行的前提保證，但是認真、如實(shí)、完整地記錄實(shí)驗過(guò)程及實(shí)驗數據也是實(shí)驗成功的必要環(huán)節。
化工原理實(shí)驗中需要記錄的內容包括實(shí)驗裝置各部分的名稱(chēng)，實(shí)驗操作流程，各管路的走向，各閥門(mén)的作用及開(kāi)關(guān)，各儀表的名稱(chēng)、作用及讀數方法。盡管學(xué)生已認真完成了實(shí)驗預習，但是書(shū)上的流程圖和實(shí)體裝置還是有差距的，所以學(xué)生一定要根據老師的講解對照預習報告再進(jìn)行備注。對于每步實(shí)驗操作系統穩定后，需要仔細觀(guān)察各儀表的讀數，詳細記錄。學(xué)生每次的實(shí)驗記錄應由老師簽字后才能離開(kāi)，且學(xué)生的實(shí)驗原始記錄數據必須和實(shí)驗報告一起上交，這樣能防止學(xué)生為了與理論相符而不能客觀(guān)分析自己在實(shí)驗過(guò)程中的得失，未能達到實(shí)驗教學(xué)對于學(xué)生實(shí)踐性及分析問(wèn)題能力培養的目的。教師應該鼓勵學(xué)生積極探討和思考實(shí)驗中一些不合理數據產(chǎn)生的原因，學(xué)會(huì )運用自己所學(xué)的理論知識來(lái)解決自己實(shí)驗中遇到的困難。
3、結合理論，正確處理實(shí)驗數據
化工原理實(shí)驗有驗證性和綜合性?xún)深?lèi)實(shí)驗。不管是哪種都需要根據理論課所學(xué)的原理、公式對于實(shí)驗數據進(jìn)行處理，而且在實(shí)驗數據的處理過(guò)程中往往還會(huì )涉及單位、狀態(tài)的換算，此外，數據處理中計算量也比較大，有些實(shí)驗計算后還要繪制曲線(xiàn)。例如精餾實(shí)驗的數據處理就包括單位換算、各種參數及操作線(xiàn)方程的計算及后圖解法求理論塔板數。因此，正確地處理實(shí)驗數據也是決定實(shí)驗成敗的關(guān)鍵。通過(guò)實(shí)驗教學(xué)旨在培養學(xué)生理論結合實(shí)踐分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，在此過(guò)程中一定要有扎實(shí)的理論知識、清晰的計算頭腦及準確的分析能力，而不是讓學(xué)生做一個(gè)只會(huì )熟練操作設備的操作工。
4、內容完整，認真書(shū)寫(xiě)實(shí)驗報告
實(shí)驗報告是完成實(shí)驗教學(xué)任務(wù)后的環(huán)節，也是學(xué)生由實(shí)踐再到理論過(guò)渡的部分，一份實(shí)驗報告書(shū)寫(xiě)的好壞可以很好地檢驗學(xué)生的學(xué)習態(tài)度。教師應在實(shí)驗結束后要求學(xué)生認真地書(shū)寫(xiě)實(shí)驗報告。首先，實(shí)驗報告的內容應包括實(shí)驗目的、實(shí)驗原理，特別是實(shí)驗工藝流程和操作部分應按照自己的實(shí)際操作在預習報告的基礎上補充完整。其次，實(shí)驗報告中實(shí)驗數據應包括原始實(shí)驗數據的原始記錄、實(shí)驗數據的處理方法、實(shí)驗數據的處理計算過(guò)程以及實(shí)驗結果圖表的繪制。后，由數據計算和圖表分析得出的實(shí)驗結論要準確，并要求學(xué)生根據自己所學(xué)理論知識結合實(shí)驗目的對實(shí)驗結果進(jìn)行討論，特別是當出現一些超出預期的實(shí)驗結果時(shí)，要進(jìn)行認真反思，查看自己實(shí)驗原始記錄，反復琢磨自己的實(shí)驗過(guò)程，要會(huì )結合理論分析實(shí)驗數據不理想、無(wú)法得出預期結論的原因。學(xué)生實(shí)驗在安全范圍內允許失敗，但是教師一定要啟發(fā)學(xué)生會(huì )分析失敗原因、總結經(jīng)驗，后學(xué)生可以寫(xiě)出自己的心得體會(huì )及在個(gè)人理解層面上的實(shí)驗中應該注意的事項。
5、結語(yǔ)
經(jīng)過(guò)上述由有效的課前預習、規范的操作、正確處理的實(shí)驗數據及完整的實(shí)驗報告組成的化工原理實(shí)驗課的帶教指導體系，筆者相信學(xué)生的實(shí)踐能力將會(huì )大大提高，理論知識將更加深刻和扎實(shí)，綜合素質(zhì)全面發(fā)展，對于制藥工程專(zhuān)業(yè)工科應用型人才的培養起到重要的促進(jìn)作用。